这么美妙的建筑是算法下的蛋

摘要: 位于德国施瓦本格明德的园艺展览馆看起来就像是一个花生壳与蜂巢的混合物。该展览馆的有机形状是计算化设计的结晶。计算化设计是一个利用软件来确定结构的最优形状的过程。ICD团队设计的软件会将该建筑的限制条件与参数纳入考量范围,而不需要针对每一个版块进行人工绘图设计。该软件之后会利用算法计算出最理想的形状。

位于德国施瓦本格明德的园艺展览馆看起来就像是一个花生壳与蜂巢的混合物。要不是有计算化设计与机器化制造技术,该座看似自然的奇怪建筑肯定造不出来。该展览馆的有机形状是计算化设计的结晶。计算化设计是一个利用软件来确定结构的最优形状的过程。ICD团队设计的软件会将该建筑的限制条件与参数纳入考量范围,而不需要针对每一个版块进行人工绘图设计。该软件之后会利用算法计算出最理想的形状。

花生壳与蜂巢的混合体建筑

该园艺展览馆位于德国施瓦本格明德,形状由算法设计而成,制造则由机器人完成。

花生壳与蜂巢的混合体建筑

该建筑是来自斯图加特大学计算化设计学院团队(ICD)的一个项目。“相比人造建筑,自然的生物结构展现出更高的几何体复杂性。”ICD教授阿希姆·门格斯(Achim Menges)解释道。对于该展览馆,他称灵感来自海胆。海胆的模块化骨架系统由微小的互锁碳酸钙连接而成。海胆的微小关节跟用于该展览馆结构的人造互锁指形接头异曲同工。

花生壳与蜂巢的混合体建筑

该2700平方英尺的展馆呈榉木色贝壳状,由243块独特的几何板块通过超过7600个指形接头拼接而成,在展馆的内部你就可以清晰看到板材之间的拼接。

花生壳与蜂巢的混合体建筑

在展馆外则看不到那些指形接头。但在建筑内部,你可以看到它们像拼图一样一块块拼接而成。

花生壳与蜂巢的混合体建筑

每一个板块都是通过计算机设计而成。完成设计后,它们由7轴机器人制造出来。

花生壳与蜂巢的混合体建筑

这给予了机器人足够的灵活性来制造板块复杂的齿口。

花生壳与蜂巢的混合体建筑

近距离观察木板的齿口,它们让整个建筑有了结构完整性。门格斯称,齿口的复杂性只能够通过7轴制造装置来实现。

花生壳与蜂巢的混合体建筑

每一个板块都是5厘米厚。该项目起源于一个简单的问题:如何用尽可能少的材料打造出富有弹性的木结构?从该建筑来看,答案是整合数个数字流程。

花生壳与蜂巢的混合体建筑

该展览馆的形状是由算法设计出来的,不过ICD团队也迅速澄清道,尽管计算机促成的建筑留给实际的设计师的发挥余地很小,但事实上算法本身也需要人工进行设计。此外,当人定义指导构造诸如这样的建筑定义限制条件的时候,那些限制条件反过来也成了发挥创意的途径。

花生壳与蜂巢的混合体建筑

计算化设计的真正意义在于同时提升人与计算机的技能。“我们投入了所有该投入的东西,亲自开发了所有所需的软件和代码。”门格斯说,“不必依赖于指定软件的‘黑盒逻辑’,而从‘可设计的’角度去思考计算化流程,确实让人觉得很自由。这让我们可以去探索我们作为建筑师用其它方式无法探索到的设计元素。”

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